一种新型氧气析出电极及其制备方法与流程

1.本发明属于臭氧发生设备技术领域，尤其涉及一种新型氧气析出电极及其制备方法。


背景技术：

2.臭氧在杀菌消毒方面具有非常广泛的应用，目前，臭氧的制造方式有很多种，应用最多的是电击空气(氧气)法，此种制造工艺可以产生大量的臭氧，特别适合应用于水处理行业；另一方面，通过电解水法获得臭氧亦是一种臭氧的制造方式，此种方法获得的臭氧量虽不如电击空气法，但获得的气体纯净无杂质，使得电解水法生产臭氧也被广泛应用。
3.在电解水法生产臭氧的臭氧发生设备中，集电器通过电极释放高压强电达到电解水并产生臭氧的目的，但是现有技术中的集电器电极，多混合高比例铂、铱、钌贵重金属，成产制造成本高，使用寿命有限，电化学反应面积有限，这种情况需要改变。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种新型氧气析出电极及其制备方法，以解决上述背景技术中所提到的问题。
5.为实现以上发明目的，根据第一方面。采用的技术方案为：
6.一种新型氧气析出电极，所述氧气析出电极按重量份由以下原料组成：1-60份碳纳米管颗粒、1-50份电极溶剂和0.1-5份电极乳液。
7.本发明进一步设置为：所述氧气析出电极按重量份由以下原料组成：10-60份碳纳米管颗粒、10-50份电极溶剂和1-5份电极乳液。
8.本发明进一步设置为：所述氧气析出电极按重量份由以下原料组成：20-60份碳纳米管颗粒、20-50份电极溶剂和2-5份电极乳液。
9.本发明进一步设置为：所述氧气析出电极按重量份由以下原料组成：40份碳纳米管颗粒、50份电极溶剂和1份电极乳液。
10.本发明进一步设置为：所述碳纳米管颗粒负载有0.1-20％的铂、铱、钌贵金属氧化物。
11.本发明进一步设置为：所述碳纳米管颗粒负载有5-20％的铂、铱、钌贵金属氧化物。
12.本发明进一步设置为：所述电极溶剂包括乙醇、异丙醇、正丁醇、正丙醇中的任意一种。
13.本发明进一步设置为：所述电极乳液包括聚四氟乙烯乳液或聚偏氟乙烯乳液。
14.为实现以上发明目的，根据第二方面。采用的技术方案为：
15.一种新型氧气析出电极制备方法，包括：
16.将负载有铂、铱、钌贵金属氧化物的碳纳米管放入球磨机中并在300-1200转/min条件下进行球磨5-30min得到碳纳米管颗粒；
17.常温下将电极溶剂和电极乳液加入至所述碳纳米管颗粒并搅拌均匀得到混合物a；
18.在50-95℃温度环境下搅拌所述混合物a得到团状物b；
19.将所述团状物b擀压成膜并按尺寸切割，得到氧气析出电极。
20.本发明进一步设置为：所述电极溶剂包括乙醇、异丙醇、正丁醇或正丙醇，所述电极乳液包括聚四氟乙烯乳液或聚偏氟乙烯乳液。
21.综上所述，与现有技术相比，本发明公开了一种新型氧气析出电极及其制备方法，氧气析出电极按重量份由以下原料组成：1-60份碳纳米管颗粒、1-50份电极溶剂和0.1-5份电极乳液。将负载有铂、铱、钌贵金属氧化物的碳纳米管放入球磨机中并在300-1200转/min条件下进行球磨5-30min得到碳纳米管颗粒；常温下将电极溶剂和电极乳液加入至所述碳纳米管颗粒并搅拌均匀得到混合物a；在50-95℃温度环境下搅拌所述混合物a得到团状物b；将所述团状物b擀压成膜并按尺寸切割，得到氧气析出电极。即通过此设置，降低电极成产制造成本高，延长电极使用寿命有限。
附图说明
22.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1是本实施例提供的一种新型氧气析出电极制备方法的流程图。
具体实施方式
24.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
25.此外，上面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
26.实施例一
27.一种新型氧气析出电极，氧气析出电极按重量份由以下原料组成：1-60份碳纳米管颗粒、1-50份电极溶剂和0.1-5份电极乳液。
28.在具体实施过程中，碳纳米管颗粒负载有0.1-20％的铂、铱、钌贵金属氧化物。
29.需要说明的是，铂、铱、钌贵金属氧化物亦可包括铁、镍、锰、金或银等金属氧化物。
30.进一步的，电极溶剂包括乙醇、异丙醇、正丁醇、正丙醇中的任意一种。
31.其中，电极乳液包括聚四氟乙烯乳液或聚偏氟乙烯乳液。
32.如图1所示，一种新型氧气析出电极制备方法，包括以下步骤：
33.s101，将碳纳米管放入球磨机中并在300-1200转/min条件下进行球磨5-30min得到碳纳米管颗粒。
34.在本步骤中，碳纳米管颗粒负载有铂、铱、钌贵金属氧化物，碳纳米管颗粒的粒径为0.005-0.3mm。
35.s102，常温下将电极溶剂和电极乳液加入至碳纳米管颗粒并搅拌均匀得到混合物a。
36.在本步骤中，电极溶剂包括乙醇、异丙醇、正丁醇或正丙醇，电极乳液包括聚四氟乙烯乳液或聚偏氟乙烯乳液。
37.s103，在50-95℃温度环境下搅拌混合物a得到团状物b。
38.在本步骤中，在50-95℃温度环境下搅拌混合物a并将多余电极溶剂和电极乳液倒出，得到团状物b。
39.s104，将团状物b擀压成膜并按尺寸切割，得到氧气析出电极。
40.实施例二
41.一种新型氧气析出电极，氧气析出电极按重量份由以下原料组成：10-60份碳纳米管颗粒、10-50份电极溶剂和1-5份电极乳液。
42.在具体实施过程中，碳纳米管颗粒负载有0.1-20％的铂、铱、钌贵金属氧化物。
43.需要说明的是，铂、铱、钌贵金属氧化物亦可包括铁、镍、锰、金或银等金属氧化物。
44.进一步的，电极溶剂包括乙醇、异丙醇、正丁醇、正丙醇中的任意一种。
45.其中，电极乳液包括聚四氟乙烯乳液或聚偏氟乙烯乳液。
46.如图1所示，一种新型氧气析出电极制备方法，包括以下步骤：
47.s101，将碳纳米管放入球磨机中并在300-1200转/min条件下进行球磨5-30min得到碳纳米管颗粒。
48.在本步骤中，碳纳米管颗粒负载有铂、铱、钌贵金属氧化物，碳纳米管颗粒的粒径为0.01mm。
49.s102，常温下将电极溶剂和电极乳液加入至碳纳米管颗粒并搅拌均匀得到混合物a。
50.在本步骤中，电极溶剂包括乙醇、异丙醇、正丁醇或正丙醇，电极乳液包括聚四氟乙烯乳液或聚偏氟乙烯乳液。
51.s103，在50-95℃温度环境下搅拌混合物a得到团状物b。
52.在本步骤中，在50-95℃温度环境下搅拌混合物a并将多余电极溶剂和电极乳液倒出，得到团状物b。
53.s104，将团状物b擀压成膜并按尺寸切割，得到氧气析出电极。
54.实施例三
55.一种新型氧气析出电极，氧气析出电极按重量份由以下原料组成：20-60份碳纳米管颗粒、20-50份电极溶剂和2-5份电极乳液。
56.在具体实施过程中，碳纳米管颗粒负载有5-20％的铂、铱、钌贵金属氧化物。
57.需要说明的是，铂、铱、钌贵金属氧化物亦可包括铁、镍、锰、金或银等金属氧化物。
58.进一步的，电极溶剂包括乙醇、异丙醇、正丁醇、正丙醇中的任意一种。
59.其中，电极乳液包括聚四氟乙烯乳液或聚偏氟乙烯乳液。
60.如图1所示，一种新型氧气析出电极制备方法，包括以下步骤：
61.s101，将碳纳米管放入球磨机中并在300-1200转/min条件下进行球磨5-30min得到碳纳米管颗粒。
62.在本步骤中，碳纳米管颗粒负载有铂、铱、钌贵金属氧化物。
63.s102，常温下将电极溶剂和电极乳液加入至碳纳米管颗粒并搅拌均匀得到混合物a。
64.在本步骤中，电极溶剂包括乙醇、异丙醇、正丁醇或正丙醇，电极乳液包括聚四氟乙烯乳液或聚偏氟乙烯乳液。
65.s103，在50-95℃温度环境下搅拌混合物a得到团状物b。
66.在本步骤中，在50-95℃温度环境下搅拌混合物a并将多余电极溶剂和电极乳液倒出，得到团状物b。
67.s104，将团状物b擀压成膜并按尺寸切割，得到氧气析出电极。
68.实施例四
69.一种新型氧气析出电极，氧气析出电极按重量份由以下原料组成：40份碳纳米管颗粒、50份电极溶剂和1份电极乳液。
70.在具体实施过程中，碳纳米管颗粒负载有0.1-20％的氧化铱。
71.进一步的，电极溶剂包括乙醇、异丙醇、正丁醇、正丙醇中的任意一种。
72.其中，电极乳液包括聚四氟乙烯乳液或聚偏氟乙烯乳液。
73.如图1所示，一种新型氧气析出电极制备方法，包括以下步骤：
74.s101，将碳纳米管放入球磨机中并在300-1200转/min条件下进行球磨5-30min得到碳纳米管颗粒。
75.在本步骤中，碳纳米管颗粒负载有氧化铱。
76.s102，常温下将电极溶剂和电极乳液加入至碳纳米管颗粒并搅拌均匀得到混合物a。
77.在本步骤中，电极溶剂包括乙醇、异丙醇、正丁醇或正丙醇，电极乳液包括聚四氟乙烯乳液或聚偏氟乙烯乳液。
78.s103，在50-95℃温度环境下搅拌混合物a得到团状物b。
79.在本步骤中，在50-95℃温度环境下搅拌混合物a并将多余电极溶剂和电极乳液倒出，得到团状物b。
80.s104，将团状物b擀压成膜并按尺寸切割，得到氧气析出电极。
81.综上所述，本发明具有以下有益效果：本发明公开了一种新型氧气析出电极及其制备方法，氧气析出电极按重量份由以下原料组成：1-60份碳纳米管颗粒、1-50份电极溶剂和0.1-5份电极乳液。将负载有铂、铱、钌贵金属氧化物的碳纳米管放入球磨机中并在300-1200转/min条件下进行球磨5-30min得到碳纳米管颗粒；在50-95℃温度环境下将电极溶剂和电极乳液加入至碳纳米管颗粒得到混合物a；切割混合物a并擀压成膜，得到氧气析出电极。即通过此设置，以碳纳米管为电极基础构架，并通过其负载的小比例的铂、铱、钌贵金属氧化物辅助电极功能，且根据碳纳米管特性制备呈多孔结构的膜电极也大大增加了电化学反应面积，降低了电极成产制造成本高，延长了电极使用寿命有限。
82.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。